[實用新型]預充電TSC裝置中的可控硅電路

有效

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• 申請日: 2012-12-10
• 公開（公告）號: CN203086142U
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發(fā)明（設計）人: 凌忠興;黃國連;雷凌燕
• 申請（專利權）人: 浙江瑞泰電力電子有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

技術領域

本實用新型涉及一種預充電TSC裝置，尤其涉及一種預充電TSC裝置中的可控硅電路。

背景技術

現代工業(yè)中，電力冶金、可逆冷軋鋼帶、鋼鐵高速熱軋生產線、中頻和高頻加熱鍛造、造船、汽車工業(yè)的焊接、礦山提升機等高能耗、需求的無功功率巨大而且負荷維持時間短、變化快速。這些設備運行過程中往往還產生大量的諧波電流，導致電壓波形畸變嚴重。大量的無功功率降低了供電主變的利用率，而且大量的諧波，會危害整個電網系統(tǒng)的安全運行，因此需要進行無功功率補償和諧波治理。而傳統(tǒng)的通過接觸器投切補償電容器組主要有三個缺點：主要是跟蹤不上，投切響應速度不能滿足快速負荷的變化；其次，接觸器投切過程中會產生涌流，對電網造成沖擊；再次，接觸器投切不能快速頻繁動作，而且接觸器投切的電容器組需要比較長的放電時間才能再次投入。因此，TSC（Thyristor?Switched?Capacitor?可控硅開關電容器式靜態(tài)補償）裝置應運而生。TSC裝置配套高速采樣控制器，實時跟蹤系統(tǒng)負荷變化，開關到位響應時間≤40mS，滿足了現代絕大部分快速變化負荷的補償需求。

不過，目前普通的TSC裝置中的每相（工業(yè)電力系統(tǒng)大都是A、B、C三相交流電）中所用的可控硅模塊都由2只反并聯(lián)的可控硅構成，每只可控硅都需要連接觸發(fā)電路，以單組電容器為例就需要6路觸發(fā)電路、6只單向可控硅或者3只反并聯(lián)的雙向可控硅，而且高電壓大電流的可控硅價格比較昂貴，因此存在成本較高、觸發(fā)電路復雜而繁多的缺陷。?

發(fā)明內容

本實用新型主要解決原有TSC裝置所用可控硅模塊由2只反并聯(lián)的可控硅構成，而每只可控硅都需要連接觸發(fā)電路，存在觸發(fā)電路復雜而繁多、成本較高的技術問題；提供一種預充電TSC裝置中的可控硅電路，其減少所用可控硅數量，簡化觸發(fā)電路，降低成本，還能保證電容器能過零投切，電容器的投入瞬時涌流近似為零。

本實用新型的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的：預充電TSC裝置包括三個串聯(lián)電路，每個串聯(lián)電路由電容、電抗器、第一熔斷器、電流互感器和可控硅模塊相串聯(lián)而成，三個串聯(lián)電路頭尾相連形成三個連接點M，這三個連接點M分別和A相母線、B相母線、C相母線相連，所述的可控硅模塊為可控硅SCR和二極管D的反并聯(lián)電路，即二極管D的正極和可控硅SCR的陰極相連，二極管D的負極和可控硅SCR的陽極相連。可控硅SCR的門極和自動控制系統(tǒng)相連。在觸發(fā)可控硅投入電容器之前，先經過一個與可控硅反并聯(lián)的二極管給電容器充電，使將要投入的電容器與電源電壓同步，再觸發(fā)可控硅導通投入電容器，此時電容器的投入瞬時涌流近似為零；在電容器電流過零時刻切除電容器，達到電容器過零投切的目的。本實用新型每相的每個開關支路和原來的TSC裝置相比少了一只可控硅，因此觸發(fā)可控硅的電路變得簡單，每相只需要觸發(fā)一只可控硅就可以，也就是在交流全波系統(tǒng)中，觸發(fā)半波電路即可，每相觸發(fā)電路減少接近30%，而且二極管的價格比可控硅的價格減少約20%，因此有效降低TSC裝置的成本，也便于維護，觸發(fā)控制也更加方便。

作為優(yōu)選，所述的串聯(lián)電路由電容、電抗器、第一熔斷器、電流互感器和可控硅模塊依次相連而成。

作為優(yōu)選，所述的三個串聯(lián)電路頭尾相連形成的三個連接點M分別經斷路器FQ和A相母線、B相母線、C相母線相連，斷路器FQ上并聯(lián)有電阻、第二熔斷器和交流接觸器KM相連而成的串聯(lián)電路。觸發(fā)時，先使交流接觸器KM合閘，通過電阻給電容充電，保證此時的電容相位波形與系統(tǒng)電源A、B、C相同步，然后合閘主回路斷路器FQ，觸發(fā)電路自動檢測到有效電源信號，并檢測到主回路斷路器合閘開關到位后，在有效合閘信號情況下，在≤20ms時間內，給出使可控硅導通的脈沖列信號。進一步保證電容器能過零投切，電容器的投入瞬時涌流近似為零，提高裝置可靠性。

本實用新型的有益效果是：大大減少所用可控硅數量，簡化觸發(fā)電路，便于維護，降低成本，投入、切除電容器時均無涌流產生，而且無操作過電壓，可靠性高。

附圖說明

圖1是本實用新型的一種電路連接結構示意圖。

圖中1.電容，2.電抗器，3.第一熔斷器，4.電流互感器，5.可控硅模塊，6.電阻，7.第二熔斷器，8.避雷器。

具體實施方式

下面通過實施例，并結合附圖，對本實用新型的技術方案作進一步具體的說明。